Points, Walls and Loops in Resonant Oscillatory Media
在振荡介质的实验中,在频率为自然频率两倍的参数共振下形成畴和壁。在该双稳态系统中,%相位通过穿过壁而跳跃$π$。实验证实了从Ising壁到Bloch壁的非平衡相变与预言一致。布洛赫壁以恒定的速度沿由其手性决定的方向移动。作为一种新型的二维运动结构,我们观察到了由两壁和Neel点组成的运动环。
1995-02-17 nlin.PS patt-sol
Extreme events in forced oscillatory media in 0, 1 and 2 dimensions
光学流氓波领域的一个开放性问题是波传播的空间维度的数量的相关性。在这里,我们回顾了最近的结果在0,1和2空间维度的特定背景下,强迫振荡介质中获得的极端事件。我们表明,一些动态的cracki可以从0到2D相关,而其他人只能在足够大的空间维度。
2019-01-30 nlin.PS physics.optics
Chimeras in globally coupled oscillatory systems: From ensembles of oscillators to spatially continuous media
研究了具有非线性全局耦合的振荡介质,该耦合引起具有恒定振幅和频率的谐波平均场振荡。两种类型的集群状态被发现,每一个都经历了一个相关的嵌合体状态的破坏性的过渡。我们证明,扩散耦合是不必要的,这些复杂的动力学。此外,我们调查本地化的湍流,并讨论它是否可以被归类为嵌合体状态。
2015-06-10 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Transitions to Line-Defect Turbulence in Complex Oscillatory Media
研究了螺旋波作用下振荡介质中从复周期到混沌行为的转变。我们发现湍流制度的特点是自发成核,增殖和不稳定的运动的同步缺陷线分离域的不同振荡阶段。线缺陷动力学是由扩散之间的竞争,这减少了线的长度和曲率,和相位梯度诱导的生长。每种类型的缺陷线湍流的发病被确定与非平衡相变,其特征在于非平凡的临界指数。
1999-04-12 chao-dyn nlin.CD nlin.PS
Synchronized Bimodal Amplitude Patterns in Heterogeneous Oscillatory Media -- Experiment and Theory
Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
研究通过实验与理论分析,揭示了异质振荡介质中双模振幅模式的形成机制,阐明了异质性和扩散对模式选择的调控作用。
2025-12-15 nlin.AO nlin.PS
Antispiral waves are sources in oscillatory reaction-diffusion media
数值研究了两个振荡反应扩散介质中的螺旋波和反螺旋波,并在相应的复Ginzburg-Landau方程(CGLE)中进行了分析。我们认为,这两种结构的源波在振荡介质中,这是唯一的区别由所发射的波的相速度的符号。利用CGLE中已知的分析结果,我们得到了CGLE系数的一个判据,该判据预测了相应的反应扩散系统中是否会出现反螺旋或螺旋。我们应用这个标准的FitzHugh-Nagumo和Bracelator模型推导CGLE附近的各自的方程的Hopf分叉。完整的反应扩散方程的数值模拟证实了我们的简单的标准附近的振荡发生的有效性。他们还发现,反螺旋往往出现在发病附近,并变成螺旋远离它。从反螺旋到螺旋的过渡的特点是在波长的发散。本文对微乳液中Belousov-Zhabotinsky反应中反螺旋波的最新实验观测结果作了初步解释。
2004-02-24 nlin.CD nlin.PS
Coexistence of synchrony and incoherence in oscillatory media under nonlinear global coupling
我们报告了一种新的机制形成的嵌合体状态,一个奇特的时空模式与共存的同步和不相干域中发现的合奏相同的振荡器。考虑到Stuart-Landau振子,我们证明了一个非线性的整体耦合可以引起这种对称性破缺。我们发现嵌合体状态也在一个空间扩展的系统,一个修改后的复杂的金斯堡-朗道方程。这一理论预测验证了振荡的电化学系统,硅的电氧化,在没有任何外部反馈控制的情况下观察到自发形成的嵌合体。
2013-12-19 math-ph math.MP nlin.AO
Doppler Effect of Nonlinear Waves and Superspirals in Oscillatory Media
研究了运动源发射的非线性波。反应扩散介质中的曲折螺旋提供了一个例子,其中波起源于在径向方向上表现出来回运动的源。源的周期性运动引起多普勒效应,其引起波的波长和振幅的调制("超螺旋")。使用复杂的Ginzburg-Landau方程,我们表明,受对流Eckhaus不稳定波可以表现出单调的增长或衰减,以及这些调制的饱和远离源取决于扰动频率。我们的研究结果允许一个一致的解释最近的实验观察有关超螺旋和它们的衰变时空混沌。
2003-02-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Modulational instability in nonlocal Kerr media with sine-oscillatory response
本文用正弦振荡响应函数讨论了非局域Kerr介质中平面波的调制不稳定性,该函数可以模拟具有负介电各向异性的液晶。在非局域非线性薛定谔方程框架下的结果表明,该系统的MI具有两个特殊性质。首先,在负克尔系数$(n_{2}<0)$和正克尔系数$(n_{2}>0)$的两种情况下都存在MI。第二,MI的最大增益不受平面波强度的影响,并且最大增益的波数%空间频率取决于响应函数的振荡周期。我们还探索,第一次尽我们所知,MI的物理机制的框架下的四波混频(FWM)。%FWM相互作用。通过引入具有明确物理意义的相位失配项$\triangle k$和(非线性)生长因子$γ$,我们发现MI出现的充分必要条件是四波混频过程中的相位失配足够小,使得$|\triangle k|<2|γ|$ .基于这一发现,我们提出了一个新的假设,统一和一致地解释了为什么聚焦的局部Kerr介质可以发生MI,而散焦的局部Kerr介质不能发生MI,以及非局部情况下的MI现象。
2016-08-05 nlin.PS physics.optics
Two-dimensional localized structures in harmonically forced oscillatory systems
研究了具有1:1共振的复Ginzburg-Landau方程在两个空间齐次平衡点之间的稳定前沿和其中一个平衡点上的超临界Turing分岔同时出现时的二维空间局域结构.在图灵稳定和图灵不稳定的制度下,稳定的圆形前和本地化的目标图案的分岔结构进行了计算。特别是,本地化的目标模式增长沿解决方案分支通过环插入在核心的过程中,让人想起缺陷介导的蛇形在一个空间维度。这些解决方案的分支上的轴对称dronons被发现是稳定的,在一个很宽的参数区间,否则受到各种类型的不稳定。直接数值模拟揭示了新的脱钉动力学的局部目标图案在径向方向上,和圆形和平面局部六边形图案在完全二维系统。
2015-08-14 nlin.PS
Traveling pulses with oscillatory tails, figure-eight-like stack of isolas, and dynamics in heterogeneous media
研究了广义三分量FitzHugh-Nagumo方程中带振荡尾(TPO)的一维行波脉冲与凹凸型非均匀性之间的相互作用。首先,我们提出,具有振荡尾部(SPO)的平稳脉冲在齐性空间中形成"蛇形“结构,之后TPO分支形成位于SPO的蛇形结构附近的”8字状孤立点堆叠“。在这里,我们采用输入资源作为分歧参数。通过引入另一个参数,观察到从SPO到TPO的漂移分岔,在该参数处这两个溶液层合并。与单调尾情形相比,非均匀问题中TPO与非均匀性之间存在非局部相互作用,产生了无穷多个鞍解和无穷多个稳定的稳态解. TPO表现出多种动力学,包括钉扎和脱钉过程以及穿透(PEN)和回弹(REB)。这些鞍形的稳定/非稳定流形以复杂的方式与TPO相互作用,这产生了对初始条件的微妙依赖,并且难以预测碰撞后的行为。系统的全局探索的解决方案的分支所引起的异质性,使我们能够找到所有的渐近状态碰撞后预测的解决方案的结果,而不解决偏微分方程。有限维常微分方程系统的约化方法使我们能够从动力系统的角度阐明PEN到钉扎以及钉扎到REB跃迁的详细机制。因此,盆地边界之间的两个不同的输出对异质性产生了无穷多个连续重联的异宿轨道之间的鞍,因为强度的异质性增加,并导致上述微妙的依赖性的初始条件。
2021-11-06 math.DS nlin.PS
Accelerating oscillatory fronts in a nonlinear sonic vacuum with strong non-local effects
在这封信中,我们描述了一类新的动力学激励-加速振荡前在一个新的流派的非线性声波真空强烈的非局部效应。事实上,令人惊讶的是,这样的模型自然出现在普通和流行的晶格动力学中。在这项研究中,我们解决了一个链的粒子振荡的平面和耦合的线性弹簧,与固定的结束。当该系统的一端在横向上被谐波激励时,人们观察到激励前沿的加速传播,伴随着几乎单色的振荡尾部。波前传播服从标度律$l \sim t^{4/3}$。振荡尾的频率保持不变,波长的尺度为$λ\sim t^{1/3}$。这些标度律的结果,从非局部效应,我们推导出它们解析(包括标度系数)从连续近似。此外,需要一定的阈值激励幅度,以便启动前传播。在简化离散模型的基础上,合理化了起爆阈值。该模型被进一步简化为一个新的完全可积的非线性系统。这封信介绍了一个新的,但尚未探索类的非线性声波真空,并探讨了强非局部性的影响,在这些媒体的振荡前沿的启动和传播。考虑到它们的简单性,这里考虑的非线性音速真空在周期晶格中应该是常见的。
2015-06-24 nlin.PS
Resonant energy exchange in nonlinear oscillatory chains and Limiting Phase Trajectories: from small to large systems
我们提出了一种充分的分析方法来描述弱耦合振子和振动链之间具有强能量交换的非线性振动。介绍了与完全能量交换相对应的极限相轨迹的基本概念。首先,我们提出一个简单的非线性振子振动的解析描述。我们发现,两个动力学的转变发生在系统中。第一种对应于振子反相振动的分岔。第二种是由于LPT与划分两个稳定定态的分界线重合,导致LPT的相位和时间行为发生质的变化。下一个考虑的问题涉及到密集的周期性非线性系统中的模态间交换有限(n>2)自由度。我们考虑两种极限情况。当粒子数不足够大时,考虑二维积分流形中非线性简正模之间的能量交换。当粒子数增加时,相邻积分流形之间的能量交换变得重要,导致类似于一维连续介质中呼吸子的局域激发的形成。
2009-03-30 nlin.PS
Controlling spatiotemporal chaos in oscillatory reaction-diffusion systems by time-delay autosynchronization
在超临界Hopf分岔附近的空间扩展振荡介质中,扩散诱导的湍流可以通过应用全局时滞自同步来控制。我们考虑了Benjamin-Feir不稳定区域中的复Ginzburg-Landau方程,并解析地研究了依赖于反馈参数的一致振荡的稳定性。我们表明,在这种类型的系统的非侵入性稳定的均匀振荡是不可能的。导出了反馈参数所覆盖的平面内的同步图。数值模拟证实了分析结果,并给出了额外的信息接近完全同步的系统的时空动力学。
2004-03-22 nlin.CD nlin.PS
Spatial asymmetries of resonant oscillations in periodically forced heterogeneous media
周期性受迫系统中的空间局域振荡是一种有趣的现象。它们可能发生在空间均匀的介质(声振子)中,但经常出现在非均匀介质中,例如听觉系统,其中局部振荡被认为在传入声波的频率鉴别中起重要作用。在本文中,我们使用振幅方程的方法来研究的空间轮廓的振荡和影响它的因素,更具体地说,我们使用的强迫复杂的Ginzburg-Landau(FCGL)方程的一个变种来描述一个振荡系统的Hopf分岔以下的空间依赖的Hopf频率,受到参数和附加强迫。我们发现,空间异质性,结合系统状态的双稳性,导致在空间上的不对称性的本地化振荡。我们进一步确定控制不对称性的参数,并在最大振幅,位置,宽度和不对称性方面的振荡的空间轮廓的特征。我们的研究结果承担定性相似的经验观察趋势,发现在听觉系统。
2020-04-19 nlin.PS
Dispersal-induced destabilization of metapopulations and oscillatory Turing patterns in ecological networks
正如艾伦·图灵在1952年提出的,扩散效应可能会破坏反应化学物质的均匀分布,导致空间和时间上的不均匀图案,这是一种普遍存在的非平衡斑图形成机制。虽然稳态图灵模式是众所周知的,振荡不稳定性,导致连续介质中的行波,也称为波分叉,是罕见的化学系统。在这里,我们将图灵的分析扩展到一般的网络,并将其应用于生境之间具有扩散连接的生物物种的生态集合种群。值得注意的是,振荡的图灵不稳定性并不会导致网络中的波型,而是导致异质振荡的自发发展和某些物种的可能灭绝,即使它们不存在于孤立的种群中。此外,我们的理论分析表明,这种不稳定性是更常见的生态集合种群比化学反应。事实上,我们发现所有可能的食物网与三个捕食者或猎物物种的不稳定性,在不同的假设下,个别物种的流动性和非线性相互作用。因此,我们认为,振荡的图灵不稳定性是通用的,必须在集合种群动力学中发挥重要作用,提供了一个共同的机制,扩散引起的生态系统不稳定。
2013-10-24 nlin.PS q-bio.PE
Nonlinear Impurity Modes in Homogeneous and Periodic Media
本文分析了含非线性杂质的Kronig-Penney模型所描述的非线性局域波的存在性和稳定性。我们研究这种波在均匀介质中的性质,然后分析由介质参数的周期性引入的新效应。特别是,我们证明了一种新型的稳定的非线性带隙局域态的存在,也揭示了一个重要的物理机制的振荡波不稳定性与带隙波共振。
2001-01-03 cond-mat nlin.PS
Bright traveling breathers in media with long-range, nonconvex dispersion
本文数值研究了非局域色散介质中亮传播呼吸子的存在与性质,通过求解Benjamin-Bona-Mahony方程和conduit方程,揭示了非凸色散导致的振荡背景及拓扑相位跳跃现象,为海洋内波和光脉冲等系统提供了理论见解。
2024-03-25 nlin.PS physics.geo-ph physics.optics